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专题突破练(九) 电解质溶液
1．某种碳酸饮料中主要含柠檬酸、碳酸、白砂糖、苯甲酸钠等成分，常温下测得其pH约为3.5，下列说法不正确的是( )
A．柠檬酸的电离会抑制碳酸的电离
B．该碳酸饮料中水的电离受到抑制
C．常温下，该碳酸饮料中KW的值大于纯水中KW的值
D．打开瓶盖冒出大量气泡，是因为压强减小，降低了CO2的溶解度
解析： H2CO3是弱酸，柠檬酸的电离会抑制碳酸的电离，A项正确；该碳酸饮料中含有柠檬酸、碳酸等酸，水的电离受到抑制，B项正确；KW只与温度有关，而与溶液的酸碱性无关，C项错误；打开瓶盖，压强减小，H2CO3(aq)H2O(l)＋CO2(g)平衡向右移动，生成CO2的量增多，冒出大量气泡，D项正确。
答案： C
2．关于常温下pH＝2的醋酸，下列叙述正确的是( )
A．c(CH3COOH)＝0.01 molL－1
B．c(H＋)＝c(CH3COO－)
C．加水稀释100倍后，溶液pH＝4
D．加入CH3COONa固体，可抑制CH3COOH的电离
解析： 常温下pH＝2则c(H＋)＝0.01 molL－1，因CH3COOH是弱酸，所以c(CH3COOH)>0.01 molL－1，A错误；醋酸中的电荷守恒表达式为c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，B错误；pH＝2的溶液，加水稀释100倍，若不存在电离平衡的移动，则溶液的pH＝4，因CH3COOH是弱电解质，稀释促进其电离，故2
c(H＋)＝c(OH－)
解析： 加入少量金属Na，溶液中c(H＋)减小，平衡②向右移，溶液中c(HSO)减小，A项错误；加入少量Na2SO3固体，根据电荷守恒有c(H＋)＋c(Na＋)＝c(HSO)＋2c(SO)＋c(OH－)，B项错误；加入少量NaOH溶液，c(OH－)增大，平衡②向右移，、均增大，C项正确；加入氨水至中性，根据物料守恒c(Na＋)＝c(HSO)＋c(SO)＋c(H2SO3)，则c(Na＋)>c(SO)，D项错误。
答案： C
5．(2016长春七校联考)常用的无机酸25 ℃时在水溶液中的电离平衡常数如下表：
无机酸
氢氰酸(HCN)
碳酸(H2CO3)
氢氟酸(HF)
电离平衡常数K值(25 ℃)
6.210－10 (K)
4.210－7 (K1)
5．610－11 (K2)
6.6110－4 (K)
下列选项正确的是( )
A．NaF溶液中通入过量CO2：F－＋H2O＋CO2===HF＋HCO
B．Na2CO3溶液中：2c(Na＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)
C．中和等体积、等pH的氢氰酸(HCN)和氢氟酸(HF)消耗NaOH的量前者大于后者
D．等浓度的NaCN和NaF溶液中pH前者小于后者
解析： 由表中数据可知，HF的酸性强于H2CO3，故A项反应不可能发生，错误；Na2CO3溶液中存在物料守恒c(Na＋)＝2c(CO)＋2c(HCO)＋2c(H2CO3)，B选项错误；因为HCN的酸性比HF弱，体积和pH都相同时，HCN的浓度大，HCN的物质的量大，消耗NaOH的量多，C选项正确；同为钠盐，对应的酸的酸性越弱，钠盐的水解程度越大，pH越大，HCN的酸性弱于HF，所以NaCN溶液的pH大，D选项错误。
答案： C
6．某温度下，体积和pH都相同的盐酸和氯化铵溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示。下列判断正确的是( )
A．a、c两点溶液的导电能力相同
B．a、b、c三点溶液中水的电离程度：a>b>c
C．b点溶液中：c(H＋)＋c(NH3H2O)＝c(OH－)
D．用等浓度的NaOH溶液和等体积的b、c处溶液反应，消耗NaOH溶液体积Vb＝Vc
解析： 体积和pH都相同的盐酸和氯化铵溶液加水稀释的过程中，盐酸中c(H＋)变化大，而氯化铵溶液中NH可继续水解，溶液中的c(H＋)变化小，所以含c点的曲线是盐酸pH变化曲线，含a、b点的曲线是氯化铵溶液pH变化曲线。溶液的导电能力和溶液中自由移动的离子数目有关，当溶液的体积相等时，a、c两点溶液中离子浓度不一样，故导电能力不一样，A项错误；HCl电离出的H＋抑制了水的电离，所以c点溶液中水的电离程度最小，氯化铵溶液中NH的水解促进水的电离，氯化铵溶液中c(H＋)越大，水的电离程度越大，综上所述a、b、c三点溶液水的电离程度a>b>c，B项正确；b点溶液中，根据质子守恒，得出c(OH－)＋c(NH3H2O)＝c(H＋)，C项错误；b、c处溶液的pH相等，c处HCl完全电离，而b处溶液中加入NaOH溶液后，NH的水解平衡正向移动，故消耗NaOH溶液体积Vb>Vc，D项错误。
答案： B
7．在含有Ag＋的酸性溶液中，以铁铵矾NH4Fe(SO4)2作指示剂，用KSCN的标准溶液滴定Ag＋。已知：AgSCN(白色，s)Ag＋＋SCN－，Ksp＝1.010－12，Fe3＋＋SCN－[Fe(SCN)]2＋(血红色)，K＝138。下列说法不正确的是( )
A．边滴定，边摇动溶液，溶液中首先析出AgSCN白色沉淀
B．当Ag＋定量沉淀后，少许过量的SCN－与Fe3＋生成血红色配合物，即为终点
C．上述实验可用KCl标准溶液代替KSCN的标准溶液滴定Ag＋
D．滴定时，必须控制溶液一定的酸性，防止Fe3＋水解，以免影响终点的观察
解析： 对比AgSCN的溶度积常数及Fe3＋与SCN－反应的平衡常数可知，溶液中首先析出AgSCN白色沉淀，A项正确；Fe3＋与SCN－形成的配合物为血红色，其颜色变化决定了这种配合物能否形成，可以作为滴定终点的判断依据，B项正确；Cl－与Fe3＋不反应，没有明显的颜色变化，C项错误；Fe3＋易水解生成红褐色Fe(OH)3沉淀而干扰对红色的观察，D项正确。
答案： C
8．如图所示，有T1、T2不同温度下BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线，下列说法不正确的是( )
A．加入Na2SO4可使溶液由a点变为b点
B．在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时，均有BaSO4沉淀生成
C．蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a，b之间的某一点(不含a，b)
D．升温可使溶液由b点变为d点
解析： A项正确，温度不变Ksp不变，c(SO)增大，c(Ba2＋)减小；B项正确，T1曲线上方区域，任意一点为过饱和溶液，有BaSO4沉淀生成；C项正确，蒸发溶剂，c(SO)、c(Ba2＋)均增大，而由d点到a点c(SO)保持不变，由d点到b点c(Ba2＋)保持不变；D项错误，升温Ksp增大，c(Ba2＋)、c(SO)均应增大。
答案： D
9．(2016山东济南模拟)常温下，用0.100 molL－1的NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 molL－1的盐酸和0.100 molL－1的醋酸，得到两条滴定曲线，如图所示：
下列说法正确的是 ( )
A．滴定盐酸的曲线是图2
B．两次滴定均可选择甲基橙或酚酞作指示剂
C．达到B、E点时，反应消耗的n(CH3COOH)＝n(HCl)
D．以HA表示酸，当0 mLc(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
解析： 0.100 molL－1盐酸的pH＝1,0.100 molL－1醋酸的pH>1，故A项错误；甲基橙的变色范围是pH＝3.1～4.4、酚酞的变色范围是pH＝8.2～10.0，由图2中pH突变的范围(>6)可知，当氢氧化钠溶液滴定醋酸时，只能选择酚酞作指示剂，B项错误；B、E两点对应消耗氢氧化钠溶液的体积均为a mL，所以反应消耗的n(CH3COOH)＝n(HCl)，C项正确；0 mLc(H＋)＝c(OH－)，D项错误。
答案： C
10．(2016河北唐山模拟)常温下，一些金属离子(用Mn＋表示)形成M(OH)n沉淀与溶液pH平衡关系曲线如图。
已知：c(Mn＋)≤110－5 molL－1时可认为金属离子沉淀完全；pM＝－lgc(Mn＋)，pKsp＝－lg Ksp。下列叙述正确的是( )
A．Mn＋开始沉淀的pH与起始浓度c(Mn＋)无关
B．不同的金属沉淀完全时的pH相同
C．图中Y点与X点pKsp不相同
D．Y点：pM＝pKsp＋npH－14n
解析： A项，Mn＋开始沉淀的pH与起始溶液c(Mn＋)有关，c(Mn＋)越大，沉淀所需pH值越小；B项，不同金属离子的Ksp不相同，所以金属沉淀完全时pH也不相同；C项，Ksp只与温度有关，所以Y点与X点pKsp相同；D项，c(Mn＋)＝＝，两边同时取负对数，
－lgc(Mn＋)＝－lgKsp＋lg(10－14)n－lgcn(H＋)
即：pM＝pKsp＋npH－14n。
答案： D
11．(2016海南七校联盟联考)连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸，可用于制N2O气体。
(1)连二次硝酸中氮元素的化合价为__________。
(2)常温下，用0.01 molL－1的NaOH溶液滴定10 mL 0.01 molL－1的H2N2O2溶液，测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。
①写出H2N2O2在水溶液中的电离方程式：_____________________________________
________________________________________________________________________。
②b点时溶液中c(H2N2O2)______c(N2O)。(填“>”“<”或“＝”，下同)
③a点时溶液中c(Na＋)______c(HN2O)＋c(N2O)。
(3)硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合，可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀，向该分散系中滴加硫酸钠溶液，当白色沉淀和黄色沉淀共存时，分散系中＝________。[已知Ksp(Ag2N2O2)＝4.210－9，Ksp(Ag2SO4)＝1.410－5]
解析： (1)根据化合物中各元素化合价的代数和为0可求出H2N2O2中氮元素的化合价为＋1。(2)①由题图可以看出，未加入NaOH溶液时，0.01 molL－1 H2N2O2溶液的pH＝4.3，这说明H2N2O2为弱酸，则其电离方程式为H2N2O2H＋＋HN2O。②b点时溶液中的溶质为NaHN2O2，溶液呈碱性，说明HN2O的水解程度大于其电离程度，H2N2O2为水解产物，N2O为电离产物，故c(H2N2O2)>c(N2O)。③a点时溶液中，根据电荷守恒可得：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(N2O)＋c(HN2O)＋c(OH－)，而a点时溶液的pH＝7，则c(H＋)＝c(OH－)，故c(Na＋)＝2c(N2O)＋c(HN2O)，所以c(Na＋)>c(N2O)＋c(HN2O)。(3)当白色沉淀和黄色沉淀共存时，溶液中连二次硝酸银和硫酸银均达到饱和，溶液中存在两个溶解平衡：Ag2N2O2(s)2Ag＋(aq)＋N2O(aq)、Ag2SO4(s)2Ag＋(aq)＋SO(aq)，溶液中＝＝＝＝3.010－4。
答案： (1)＋1
(2)①H2N2O2H＋＋HN2O ②> ③>
(3)3.010－4
12．25 ℃时，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：
实验
编号
HA物质的量
浓度/(molL－1)
NaOH物质的量
浓度/(molL－1)
混合溶液的pH
甲
0.2
0.2
pH＝a
乙
c1
0.2
pH＝7
丙
0.1
0.1
pH>7
丁
0.1
0.1
pH＝9
请回答下列问题：
(1)不考虑其他组的实验结果，单从甲组情况分析，如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸： ______________________________________________________。
(2)不考虑其他组的实验结果，单从乙组情况分析，c1是否一定等于0.2？________(填“是”或“否”)。混合溶液中离子浓度c(A－)与c(Na＋)的大小关系是________。
A．前者大 B．后者大
C．二者相等 D．无法判断
(3)从丙组实验结果分析，HA是________(填“强”或“弱”)酸。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是___________________________________________________。
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH－)＝________ molL－1。
写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能做近似计算)。c(Na＋)－c(A－)＝______________。
解析： (1)因为一元酸和一元碱的物质的量浓度相等，又是等体积混合，说明恰好完全反应，生成的产物是NaA，对NaA溶液分析，若a＝7，说明HA是强酸，若a>7，说明溶液因A－的水解而显碱性，则HA是弱酸。
(2)c1不一定等于0.2。当HA是强酸时c1等于0.2；当HA是弱酸时，c1大于0.2。因为pH＝7，说明c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒可知，一定有c(Na＋)＝c(A－)。
(3)由丙组实验数据可知，两溶液等体积等物质的量浓度混合后pH>7，说明A－水解，得出HA是弱酸，其他易推知。
(4)丁组实验中所得混合液的pH＝9，说明溶液中c(H＋)＝1.010－9 molL－1，则由水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)＝ molL－1＝1.010－5 molL－1，由电荷守恒得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，则c(Na＋)－c(A－)＝c(OH－)－c(H＋)＝(1.010－5－1.010－9) molL－1。
答案： (1)若a＝7，HA为强酸；若a>7，HA为弱酸
(2)否 C
(3)弱 c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)
(4)1.010－5 (1.010－5－1.010－9)molL－1
13．(2016山东青岛模拟)工厂中用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中，除了含有大量硫酸外，还含有少量NH、Fe3＋、AsO、Cl－。为除去杂质离子，部分操作流程如下：
请回答下列问题：
(1)用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中，硫酸的浓度为4.9 gL－1，则该溶液中的pH约为__________。
(2)NH在用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中以(NH4)2SO4 和NH4Cl形式存在。 现有一份(NH4)2SO4溶液，一份NH4Cl溶液，(NH4)2SO4溶液中c(NH)恰好是NH4Cl溶液中c(NH)的2倍，则c[(NH4)2SO4]________c(NH4Cl)(填“<”“＝”或“>”)。
(3)随着向废液中投入生石灰(忽略溶液温度的变化)，溶液中________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)投入生石灰调节pH 2～3时，大量沉淀主要成分为CaSO42H2O[含有少量Fe(OH)3]，提纯CaSO42H2O的主要操作步骤：向沉淀中加入过量__________，充分反应后，过滤、洗涤、________。
(5)25 ℃，H3AsO4电离常数为K1＝5.610－3，K2＝1.710－7，K3＝4.010－12。 当调节pH 8～9时，沉淀主要成分为Ca3(AsO4)2。
①pH调节到8左右Ca3(AsO4)2才开始沉淀的原因是________________________________ ________________________________________________________________________。
②Na3AsO4第一步水解的平衡常数数值为 _____________________________。
解析： 硫酸废液中除了含有大量硫酸外，还含有少量NH、Fe3＋、AsO、Cl－，加入生石灰，调节pH 2～3，大量沉淀主要成分为CaSO42H2O[含有少量Fe(OH)3]，滤液加入生石灰调节pH 8～9，生成Ca3(AsO4)2沉淀，滤液主要含有(NH4)2SO4和NH4Cl。(1)硫酸的浓度为4.9 gL－1，
c(H2SO4)＝＝0.05 molL－1，
c(H＋)＝0.1 molL－1，pH＝－lg0.1＝1。
(2)如c[(NH4)2SO4]＝c(NH4Cl)，则(NH4)2SO4溶液中c(NH)较大，因c(NH)越大，NH水解程度越小，则(NH4)2SO4溶液中c(NH)大于NH4Cl溶液中c(NH)的2倍，如等于2倍，则c(NH4Cl)应稍大。
(3)随着向废液中投入生石灰，c(OH－)增大，c(NH3H2O)减小，则溶液中减小。
(4)提纯CaSO42H2O，可加入稀硫酸溶解Fe(OH)3，且防止CaSO42H2O的溶解，过滤后洗涤、干燥。
(5)①H3AsO4是弱酸，电离出来的AsO较少，所以酸性条件下不易形成Ca3(AsO4)2沉淀，当溶液中pH调节到8左右时AsO浓度增大，Ca3(AsO4)2开始沉淀。
②Na3AsO4的第一步水解的离子方程式为AsO＋H2OHAsO＋OH－，该步水解的平衡常数Kh＝＝＝＝＝2.510－3。
答案： (1)1 (2)<
(3)减小 (4)稀硫酸 晾干或干燥
(5)①H3AsO4是弱酸，当溶液中pH调节到8左右，c(AsO)增大，Ca3(AsO4)2开始沉淀
②2.510－3
14．FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：
(1)FeCl3净水的原理是__________________。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是(用离子方程式表示)__________________________________________。
(2)为节约成本，工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。
若酸性FeCl2废液中c(Fe2＋)＝2.010－2 molL－1，c(Fe3＋)＝1.010－3 molL－1，c(Cl－)＝5.310－2 molL－1，则该溶液的pH约为________。
(3)FeCl3在溶液中分三步水解：
Fe3＋＋H2OFe(OH)2＋＋H＋ K1
Fe(OH)2＋＋H2OFe(OH)＋H＋ K2
Fe(OH)＋H2OFe(OH)3＋H＋ K3
以上水解反应的平衡常数是K1、K2、K3由大到小的顺序是________。
通过控制条件，使以上水解产物聚合，生成聚合氯化铁，离子方程式为：xFe3＋＋yH2OFex(OH)＋yH＋。
欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号)________。
a．降温 b．加水稀释 c．加入NH4Cl d．加入NaHCO3
室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是_________________ _______________________________________________________。
(4)天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mgL－1)表示]的最佳范围约为________mgL－1。
解析： (1)氯化铁水解生成的氢氧化铁胶体，具有吸附作用，可吸附水中的杂质，起到净水作用。氯化铁溶液腐蚀钢铁，原因之一是Fe3＋能与Fe反应，生成Fe2＋。(2)酸性FeCl2废液中，由电荷守恒：2c(Fe2＋)＋3c(Fe3＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)。忽略溶液中c(OH－)，并将已知数据代入上式解得c(H＋)＝0.01 molL－1，故溶液的pH约为2。(3)盐类的逐级水解程度依次减弱，故K1>K2>K3。盐类的水解反应是吸热反应，降温，水解平衡逆向移动，a错误。加水稀释促进水解，b正确。NH4Cl水解呈酸性，故加入NH4Cl，平衡逆向移动，而NaHCO3水解呈碱性可使平衡正向移动，故c错误，d正确。在室温下，使上述平衡正向移动的关键条件是溶液的pH。(4)“浑浊度”的去除率越大，净化效果越好，此时聚合氯化铁的最佳浓度为18 mgL－1；“还原性物质”的去除率越大，净化效果越好，此时聚合氯化铁的最佳浓度为20 mgL－1。综合考虑，投放聚合氯化铁的最佳范围是18～20 mgL－1。
答案： (1)Fe3＋水解产生的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
(2)2 (3)K1＞K2＞K3 bd 调节溶液的pH (4)18～20
高考化学大二轮复习 专题突破练9 电解质溶液
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